新聞網(wǎng)訊 近日，我校材料科學與工程學院李星運教授和化學化工學院王寧副教授在催化產(chǎn)氫方向取得重要研究進展，研究成果以“Synergizing Mg Single Atoms and Ru Nanoclusters for Boosting the Ammonia Borane Hydrolysis to Produce Hydrogen”為題發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》期刊（DOI：10.1002/anie.202424316）。我校為第一完成與通訊作者單位，通訊作者為我校李星運教授、王寧副教授。我校材料科學與工程學院2024屆碩士生解淑敏和北京大學博士生田樞衡為共同第一作者。
金屬催化劑的電子結(jié)構(gòu)調(diào)控在催化過程中起著至關(guān)重要的作用。本研究構(gòu)建了嶄新的B/N摻雜碳納米管配位的類酶鎂單原子催化體系，作為高性能載體負載Ru納米團簇（Ru/Mg-BNC）。研究發(fā)現(xiàn)Mg單原子的雙重功能，其中位于Ru團簇正下方的Mg單原子可以誘導界面電子極化，調(diào)控Ru的電子結(jié)構(gòu)。而Ru團簇周邊的Mg單原子可以利用其嗜氧性參與到H2O分子吸附活化中。與北京大學馬丁教授及江西科技師范大學萬齊欣副教授合作，通過實驗表征、反應動力學研究和密度泛函理論計算驗證了Ru/Mg-BNC具有出色的H2O分子活化能力。Ru團簇及Mg單原子協(xié)同加速氨硼烷水解反應中緩慢的H2O解離過程，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的氨硼烷催化產(chǎn)氫性能。同時，該催化劑還具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，展現(xiàn)了在實際應用中的巨大潛力。本工作為催化劑設計提供了新的思路，推動了產(chǎn)氫領域的進一步發(fā)展。研究得到了國家自然科學基金、山東省教育廳等多個項目的資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202424316.
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